铝低压渗碳技术

在20世纪90年代，低压真空渗碳介质以丙烷气为碳源得到一定的市场确认，较多汽车领域的用户使用这一新工艺。但通过实际使用证明，丙烷作为渗碳碳源的应用相对有限，主要集中应用于汽车齿轮类零件的低压真空渗碳，并未能在各个工业领域零件的低压真空渗碳中普遍使用。原因之一是当温度高于600℃时，丙烷很容易分解为碳、氢和甲烷，这种分解速率非常快，几乎瞬间完成，所以当丙烷气进入加热室内便开始分解，在被加热工件的附近空间更是倾向于大量分解，致使加热室内极易形成碳黑，而在炉子中相对温度较低的部位，如内壳或管道内，丙烷还形成焦油，对真空泵组极为有害。低压真空渗碳与高压气淬技术具有无内氧化，表面质量好，变形微小，工艺的稳定性和重复性好的特点。铝低压渗碳技术

渗碳是一种表面硬化工艺。碳原子在高温条件下，会扩散到金属零件表层，以这种方式改变晶粒结构，可以增加金属的表面强度。根据碳源的不同，渗碳方法可以被区分成很多种。目前，真空渗碳是较为先进的一种工艺，该工艺对环境造成的污染较小，并且经过真空渗碳后的金属工件质量较优。同时真空渗碳还具有淬火变形小、渗碳效率高和避免晶界氧化的优点。真空渗碳是在低于一个大气压的条件下进行的，所以也被称为低压渗碳。对于需要获得耐磨表面的零件，比如轮轴、齿轮等一些精密的零部件，在真空渗碳过程中通常采用乙炔天然气或甲烷等气体。不仅如此，该工艺由于是在真空环境下进行渗碳和热处理，所以渗碳介质中不含氧气，从而避免了传统渗碳工艺容易出现的渗碳层氧化和脱碳的缺点。铝低压渗碳技术真空低压渗碳工艺中的碳源乙炔能够提供均匀的碳浓度分布，确保渗碳效果均衡。

低碳钢渗碳：渗碳零件的材料一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物，心部组织为韧性好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织，但应避免出现铁素体。一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米，深度渗碳时可达2毫米或更深。表面硬度可达HRC58～63，心部硬度为HRC30～42。渗碳淬火后，工件表面产生压缩内应力，对提高工件的疲劳强度有利。因此渗碳被普遍用以提高零件强度、冲击韧性和耐磨性，借以延长零件的使用寿命。

20世纪60年代其开发、70~80年代处于逐步完善过程的真空渗碳技术，长期未得到普遍应用。主要问题是甲烷在低压下很难裂解，丙烷在真空中裂解后会形成大量炭黑。直到90年代才开发出利用乙烷、丙烷或丙烯的低压脉冲渗碳和低压渗碳-扩散过程优化方式，以及离子渗碳技术的出现才使炭黑的危害得以消除。乙炔除在低压下容易裂解、渗碳时工件表面可获得均匀渗层外，较可贵的一点是可在工件不通孔的内表面得到均匀的渗层。70年代美国为扩大真空油淬热处理炉的销售而输入天然气进行试验时偶然发现渗碳效果，从而提出了真空渗碳概念。齿轮零件、机器部件和发动机喷射系统常采用低压渗碳工艺以提高其性能。

为了保证齿面的接触疲劳强度，齿面的碳浓度一般控制在0.65%～0.95%较佳。但是在真空渗碳过程中，过高的碳浓度会导致齿角残余奥氏体太多，影响零件的使用寿命。渗碳流量设定依据为处理零件的表面积，因此为了准确设定和控制渗碳介质的流量，较好采用质量流量计。主减速齿轮采用乙炔渗碳，齿轮表面积86763.982mm²，装炉量为64件/炉，根据经验公式计算乙炔流量2000NL/h。低压真空渗碳的优势很明显，但是缺点，肯定也是有的。1）设备成本相对较高。2）小件的装炉量和多用炉相比，会少一点。真空渗碳装炉时，特别是小件渗碳，层与层之间的间隙要有50mm左右。真空低压渗碳可以在一次热处理过程中完成，很大程度上提高生产效率和降低成本。安徽热处理低压渗碳哪家好

低压渗碳工艺可保持零件内部的原始组织结构，不对零件的综合性能产生负面影响。铝低压渗碳技术

按含碳介质的不同，渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳、和碳氮共渗。气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂（甲烷、乙烷等）或液体渗剂（煤油或苯、酒精等），在高温下分解出活性碳原子，渗入工件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。固体渗碳是将工件和固体渗碳剂（木炭加促进剂组成）一起装在密闭的渗碳箱中，将箱放入加热炉中加热到渗碳温度，并保温一定时间，使活性碳原子渗人工件表面的一种较早的渗碳方法。铝低压渗碳技术